A produção de frangos de corte concentra-se em sistema de integração, onde ocorre uma troca de informações e difusão de novas tecnologias, entre empresa e produtor rural com maior facilidade. No Brasil, a avicultura encontra-se com bom status sanitário, esta condição porporciona ao país conquista e manutenção de mercados consumidores externos. O mercado consumidor, cada vez mais informado torna-se mais exigente. Destaca-se a procura por produtos rastreados, com características de respeito ambiental, social, condutas de bem-estar animal e produção em sistemas que visem a economia energética. A produção de frangos de corte acontece em ambientes confinados e controlados. Respeitar o controle ambiental em cada fase de criação é um dos pontos para garantir o bem-estar animal, por oferecer condições onde o animal possa responder com bom desempenho, ao que geneticamente é selecionado. Em relação ao confinamento dos animais, estão sendo estudadas algumas alternativas para diminuir as situações de estresse e favorecer maior expressão de comportamentos naturais da espécie. A movimentação das aves é quase nula, pois, as instalações oferecem alimento e água com fácil acesso. A utilização de poleiros em sistemas comerciais oferece algo que naturalmente as aves fazem em seu habitat: empoleirar, além de proporcionar oportunidade para maior movimentação. A falta de movimentação pode pode prejudicar o desenvolvimento do sistema locomotor, ocasionando desvios das pernas com dificuldade de locomoção, menor consumo de alimento e posterior morte das aves. Os prejuízos seguem na indústria com as lesões da pata, pernas e carcaças. Neste contexto o objetivo geral deste trabalho é contribuir para o conhecimento de bem-estar e abordar a utilização de enriquecimento ambiental em escala comercial. / The production of broilers focuses on system integration, where there is an exchange of information and diffusion of new technologies, between business and farmers with greater ease. In Brazil, the poultry industry is in good health status, unlike other regions of the world. This condition provide the country achievement and maintenance of external consumer markets. The agility in communication and information exchange prepares each day more the consumer market, that becomes more demanding. The main demand still is the product price, but a growing consumer market is looking for food with higher added value. In this context we can highlight the demand for screened products, with characteristics of environmental respect, social respect, animal welfare manners and production systems for energy saving. The broilers happens production is confined and controlled environments. Respect the environmental control in each phase is one of the points to ensure animal welfare, by providing conditions where the animal can respond with good performance, what it is genetically selected. Regarding the confinement of animals are being studied some alternatives to reduce stressful situations almost nil, because the equipment offer food and water easy. The use of perches in trading systems offers something that naturally the birds can do in their habitat: perch, and provide opportunity for greater movement. The lack of movement can hinder the development of locomotor system, causing deviations of the legs with limited mobility, lower feed intake and subsequent death of the birds. The following losses in the industry with footpad injuries, legs and carcasses. In this context the objective of this study is to contribute to the knowledge welfare and address the use of environmental enrichment on a commercial scale.

Dois modelos mecânicos, o pêndulo-invertido e o massa-mola, explicam como os mecanismos pendular e elástico minimizam o dispêndio energético advindo dos músculos durante caminhada e corrida humana. A presente tese testa dois efeitos que, para nosso conhecimento, todavia não possuem respostas conclusivas da literatura, nomeadamente o processo de envelhecimento na mecânica da corrida humana e o efeito da inclinação do terreno na velocidade ótima da caminhada. Para estudar o primeiro efeito, as forças de reação do solo provenientes de uma plataforma de força (4m x 0,50m), foram usadas para a posterior comparação de: i) trabalho mecânico, ii) parâmetros do sistema massa-mola e, iii) assimetrias contatodespregue entre jovens e idosos. Os idosos produzem menos força durante a fase de trabalho mecânico positivo com uma menor oscilação vertical total e oscilação durante a fase aérea. Conseqüentemente a capacidade de armazenar e re-utilizar energia elástica dos tendões é prejudicada contribuindo para o maior dispêndio energético neste grupo quando comparado com jovens.Para o modelo do custo eletromiográfico (EMG) da caminhada humana criou-se duas abordagens: experimental e teórica. Em ambas as abordagens, informações da atividade EMG de dezesseis músculos, sendo 8 posturais e 8 propulsores foram coletadas e analisadas a partir da integral EMG. A abordagem teórica parece ter uma melhor relação com as evidências experimentais sobre a energética da caminhada humana em inclinações. Os principais mecanismos envolvidos na nova hipótese são i) músculos posturais que não realizam trabalho muscular, exercem uma função importante na determinação do dispêndio energético total e ii) a presente hipótese leva em consideração a co-contração de músculos antagonistas no dispêndioenergético total. Mais experimentos são necessários para confirmar o modelo apresentado neste estudo. Além disso, através de estratégias de otimização e predição linear, um modelo teórico foi delineado a fim de determinar parâmetros mecânicos (comprimento de passada e velocidade de progressão) e energéticos da locomoção terrestre em situações onde as informações disponíveis são apenas a massa e uma curva força de reação vertical versus tempo. Os resultados advindos do modelamento correspondem aos parâmetros determinados experimentalmente. Laboratórios que detenham apenas uma plataforma de força, ou nas áreas onde as informações de entrada do atual modelo sejam as únicas informações (e.g. paleontologia, biomecânica forênsica, etc), a predição de variáveis primárias da locomoção podem ser preditas com razoável acurácia. / Two mechanical models, the inverted pendulum and spring-mass, explain how do the pendular and elastic mechanisms minimizing energy expenditure from muscles during human walking and running. Here, we test two effects that, to our knowledge, do not have yet conclusive responses from literature, specifically the ageing effects on mechanics of human running, and the effect of gradient on walking optimal speed. In order to check the former effect, the ground reaction forces came from a force platform (4m x 0.5m) were used for a later comparison: i) mechanical work, ii) spring-mass parameters and, iii) landing-takeoff asymmetries. The old subjects produce less force during positive work resulting in a smaller overall and aerial vertical oscillation of the centre of mass. Consequently, the potential for restore elastic energy from tendons is reduced contributing to greater energy expenditure than in young subjects. In relation to Electromyographical (EMG) Cost of human walking we created two approaches: experimental and theoretical. In both approaches, information from EMG activity of sixteen muscles, eight postural and eight propulsor were collected and analysed. The theoretical approach seems to fit better with the energy expenditure during gradient walking. The main mechanisms involved in this new hypothesis are i) postural muscles that do not perform muscular work, play an important role in the total energy expenditure and ii) the present hypothesis take the co-contraction into account of the antagonist muscles in the total energy expenditure. Further experiments are necessary to confirm this hypothesis. Besides, using optimization and linear prediction procedures, a theoretical model was designed to estimate mechanical parameters (stride length and velocity of progression) and energetic variables of terrestrial locomotion when available information consists only of mass and one vertical ground reaction force versus time.The results from this modelling are similar to experimentally obtained data. Laboratories with just one force platform, or in areas where the present model’s input information be the unique accessible data (e.g. palaeontology, forensic biomechanics, etc) the prime variables of locomotion may be estimated with reasonable accuracy.

Lesões medulares resultam em uma perda irreversível da função abaixo do sítio da lesão. Esses comprometimentos são permanentes e ocorrem devido à perda de neurônios localmente e também dos tratos axonais ascendentes e descendentes da medula espinal. Na tentativa de criar um ambiente favorável à regeneração dos axônios lesionados, células da glia embainhante olfatória (GEO) vêm sendo transplantadas como estratégia de tratamento em animais submetidos a diferentes modelos experimentais de lesões medulares. Entretanto, um consenso sobre o potencial terapêutico desse tipo de transplante celular ainda precisa ser estabelecido. O objetivo do presente trabalho foi verificar a eficácia do transplante de lâmina própria (LP) olfatória (que possui células da GEO) e de LP respiratória (desprovido de células da GEO), quando implantadas imediatamente, 2 ou 4 semanas após a realização da transecção da medula espinal. Doze semanas após a realização dos implantes, os animais que receberam LP olfatória e respiratória apresentaram uma melhora sutil na função motora dos membros posteriores. Além disso, o transplante de LP olfatória quando realizado imediatamente após a lesão reduziu a hiperatividade do reflexo de retirada, enquanto o implante desse tipo de tecido 4 semanas pós-lesão produziu uma discreta depressão dependente de frequência do reflexo de Hoffman (um análogo elétrico do reflexo monossináptico de estiramento). Nas diferentes janelas terapêuticas utilizadas, o transplante de ambos os tipos de LP produziu resultados comparáveis em relação à preservação do tecido medular, brotamento de neuritos e regeneração de fibras mielínicas no local da lesão, indicando que o tempo decorrido antes da realização dos transplantes não parece limitar os efeitos regenerativos. Todavia, as fibras mielínicas observadas no sítio da transecção nos animais que receberam LP olfatória 2 e 4 semanas pós-lesão possuíam menor área, diâmetro e espessura da bainha de mielina quando comparados aos animais que receberam LP respiratória nesses mesmos períodos. O transplante imediato de LP olfatória e respiratória também favoreceu o restabelecimento das conexões entre as fibras axonais lesionadas com núcleos do tronco encefálico e até mesmo com a região do córtex somatossensorial, como indicado pela presença de neurônios nessas regiões marcados positivamente com um marcador axonal retrógrado. Um número maior de fibras positivas para 5-HT foi observado no coto proximal dos grupos transplantados com ambos os tipos de LP em comparação às regiões da lesão e do coto caudal. Fibras positivas para CGRP estavam presentes em número considerável no local da lesão. A recuperação locomotora e a regeneração axonal no local da lesão foram limitadas e comparáveis entre os grupos transplantados nos diferentes tempos com LP olfatória e respiratória, sugerindo que esses resultados não estão exclusivamente relacionados à presença de células da GEO nos enxertos utilizados. Um melhor entendimento sobre o potencial restaurativo desse tipo de transplante é necessário a fim de justificar a aplicação dessa terapia em humanos. / Spinal cord injury (SCI) results in an irreversible loss of function below the injury site. These permanent disabilities occur due to local neuronal death and loss of ascending and descending axons in the spinal cord. In attempt to create a favorable environment for the re-growth of injured axons, olfactory ensheathing cells (OECs) have been transplanted as a treatment strategy in animals submitted to different experimental models of SCI. However, a consensus on the efficacy of this cellular transplantation has yet to be reached. The main focus of the present study was explore the efficacy of olfactory lamina propria (OLP, graft containing OECs) or respiratory lamina propria (RLP, graft without OECs) when transplanted immediately, 2-week or 4-week after spinal cord transection. After 12 weeks of transplantation, animals with OLP and RLP grafts showed a subtle hindlimb motor improvement. Furthermore, the transplantation of OLP when performed immediately after injury reduced the withdrawal reflex over-responsiveness, while the implantation of this tissue 4 weeks post-injury produced a discrete frequency-dependent habituation of the Hoffman reflex (the electrical analogue of the classic tendon jerk reflex). In all therapeutic windows used, both lamina propria grafts produced comparable results for tissue sparing, fibers sprouting and re-growth of myelinated fibers at the lesion site, indicating that delayed transplantation approach does not seem to limit the regenerative effects. However, the myelinated fibers observed at the transection site of animals that received OLP 2 or 4 weeks after injury had a smaller myelinated fiber area, diameter and myelin sheath thickness when compared to those animals transplanted with RLP grafts in the same periods. The immediate transplantation of OLP and RLP also foster limited supraspinal axonal re-connection as shown by the presence of neurons stained by retrograde tracing in brainstem nuclei and in the somatosensory cortex. A larger number of 5-HT positive axons were found in the cranial stump of both lamina propria groups compared to the lesion and caudal regions. CGRP positive axons were present in considerable numbers at the SCI site. The locomotor recovery and axon reparative effects were limited and similar between groups transplanted at different times with OLP and RLP, suggesting that these results could not be exclusively related to OECs. In conclusion, a greater understanding of the restorative potential of these tissue grafts is necessary to strengthen the rationale for application of this treatment in humans.

A dependência de drogas é um transtorno multifatorial complexo que se desenvolve em uma minoria de indivíduos que fazem uso dessas substâncias. Memórias associativas entre a droga e o contexto funcionam como gatilho para disparar comportamentos não adaptativos de busca e consumo, além de recaídas após períodos de abstinência. Subjacentes a essas mudanças comportamentais, existem modificações nas subunidades de receptores glutamatérgicos do tipo AMPA em estruturas envolvidas com memória (Hipocampo) e recompensa (Núcleo Accumbens). Por isso, estratégias que enfraqueçam a associação do contexto com a droga e que aprofundem o conhecimento dos circuitos envolvidos nesses comportamentos são de extrema relevância terapêutica. A memória quando evocada pode passar por dois processos pós-evocação: a extinção, em que uma nova memória é formada inibindo uma prévia associação, e a reconsolidação, em que a memória original entra em um estado lábil e suscetível a modificações, em que é possível enfraquecê-la através da inibição de sua reconsolidação. A reconsolidação da memória mostra-se uma estratégica mais eficaz e duradoura em relação à extinção, já que a memória original é modificada. Como modelo animal para o estudo da memória na dependência de drogas, o condicionamento de preferência por local (CPL) é bastante utilizado e sabe-se que é possível enfraquecer a preferência através do bloqueio da reconsolidação. Porém, são escassos os estudos que investigaram a existência da reconsolidação no modelo de sensibilização locomotora, que parece ocorrer, na maioria dos casos, em condição dependente do contexto de aquisição do comportamento, embora existam exemplos que demonstrem sua independência. As questões a serem respondidas neste trabalho são (a) se é possível reverter conjuntamente a preferência por local e a sensibilização locomotora à morfina (5 mg/kg) em ratos Wistar adultos machos, inibindo-se a síntese proteica com cicloheximida (CHX) i.p. logo após uma sessão de reativação contextual da memória no CPL, (b) se a reversão dos comportamentos reflete alterações (já descritas por outros autores) em GluA1, GluA1p (Ser845) e GluA2, no Hipocampo dorsal (HPCd) e no Núcleo Accumbens (NAc), e (c) se o mesmo tratamento em ambas estruturas reverte os dois parâmetros avaliados – comportamental e neuroquímico – de forma diferente ou igual. Nossos resultados mostraram ser possível reverter a preferência por local e a sensibilização locomotora por inibição sistêmica de síntese proteica, e que o condicionamento com exposição à morfina induz alterações nas subunidades analisadas de AMPA, conforme verificado no HPCd e NAc, embora a CHX não tenha produzido um efeito tão bem definido. Os animais que receberam infusões centrais no HPCd e NAc (central) não exibiram preferência por local, nem sensibilização. Em conjunto, nossos resultados mostraram, pela primeira vez em um mesmo desenho experimental, que é possível reverter diferentes aspectos da memória de recompensa (preferência e sensibilização) por meio do bloqueio da reconsolidação. / Drug addiction is a complex and multifactorial disorder that develops in a few people who use these substances. Associative memories between the drug and context of use act as a trigger for maladaptive behavior such as drug seeking and drug use, in addition to relapse after an extended period of withdrawal. Underlying these behavioral changes are modifications in glutamatergic reception (AMPA) in structures involved with memory (Hippocampus) and reward (Nucleus Accumbens). Therefore, strategies that weaken the drug and context association and deepen knowledge of circuits involved in these behaviors are extremely relevant therapeutically. When retrieved, a memory can undergo two distinct processes post-retrieval: extinction, in which a new memory inhibiting a previous association is generated, and reconsolidation, in which the original memory can enter a labile state and is susceptible to modifications, when it can be weakened by inhibition of its reconsolidation. Reconsolidation of memory has been shown to be a more effective and long lasting strategy in relation to extinction, since the original memory is modified. An animal model for studying drug addiction, conditioned place preference (CPP) is largely used and it is well known that it is possible to weaken preference by disrupting reconsolidation. However, there are few studies that investigate the existence of reconsolidation in a locomotor sensitization paradigm, which seems to occur in a condition dependent on context of acquisition, although some works report its independence. The questions answered in this work were (a) if it is possible to reverse both, context preference and locomotor sensitization to morphine (5mg/kg) by protein synthesis inhibition (CHX) after a contextual memory reactivation session in CPP, (b) if the disruption of behaviors reflects a reversal of changes of GluA1, GluA1p (Ser845) e GluA2 in dorsal Hippocampus (dHPC) and Nucleus Accumbens (NAc) and (c) if the same treatment in these structures differentially reverts the two parameters assessed. Our results indicate that it is possible to revert context preference and locomotor sensitization via systemic disruption of protein synthesis and that morphine conditioning induces changes in AMPA subunits in dHPC and NAc, although CHX did not have an evident effect on molecular reversal. Animals cannulated in dHPC and NAc core did not induce preference or sensitization. Taken together, our results demonstrated, for the first time, using the same experimental design that is possible to revert different aspects of reward memory (preference and sensitization) by disrupting the reconsolidation process.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aging modifies a number of characteristics associated with mobility in the elderly. These changes can make of usual tasks, such as stair locomotion, a challenge in the elderly. Regular physical exercise is a valid strategy for improving mobility and minimizing functional deficits in the elderly, especially those related to daily tasks. However, a few scientists have considered the acute effects of physical exercise in the elderly. Not saying exercise is bad for the elderly, it is important to consider that acute effect from exercise can change gait patterns and increase risks of tripping and/or falling. In addition, acute effects of walking are important, as we know walking is one of the favorite exercises for the elderly. In this study we analyzed the kinematics of locomotion in the elderly when ascending stairs before and after a session of prolonged walking. Male and female participants aged 60 years old or more have taken part in this study. They were organized in a group of physically active (n=15) and sedentary (n=15). They were evaluated concerning leg preference and gait kinematics in a 3-step stair before and after a treadmill walking trial lasting 30 minutes at comfortable speed. Our main findings suggest that prolonged walking increase the risk for tripping during stair ascendant locomotion in sedentary elderly. Such affirmation is based in the lower trail limb toe clearance and lower gait speed in sedentary compared to active elderly. Our results show that acute effects are more substantial in the sedentary elderly and therefore, strategies to deal with these acute deficits can be of importance to the elderly who starts routines of physical exercise. Although there is greater risk of tripping among sedentary elderly, the gait patterns observed were similar between groups. Future investigations should assess whether a pre-exercise intervention can help in minimizing such acute risks observed. / O envelhecimento altera diversas características relacionadas com a mobilidade em idosos. Tais alterações tornam situações cotidianas, como subir escadas, mais desafiadoras para idosos. O exercício físico regular é uma das estratégias para obter benefícios para manutenção de diversas funções corporais nos idosos, incluindo a capacidade de lidar com essas tarefas cotidianas. No entanto, poucos cientistas têm considerado os efeitos agudos do exercício físico. Longe de sugerir que o exercício possa ser perigoso ao idoso, o cuidado com os efeitos agudos de uma sessão de exercício é importante pois estes podem alterar momentaneamente a tarefa de andar, e aumentar risco de tropeços e quedas. Adicionalmente, os efeitos agudos da caminhada são pertinentes por este ser um dos principais tipos de exercícios que os idosos praticam. Neste trabalho, analisamos a cinemática da locomoção em idosos ativos e sedentários durante a subida em escadas, antes e depois de uma sessão de caminhada prolongada. Participaram do estudo idosos de ambos os sexos, ativos (n=15) e sedentários (n=15) com 60 anos ou mais. Eles foram avaliados quanto à preferência lateral e cinemática da marcha durante a locomoção em uma escada com três degraus, antes e depois de uma caminhada em esteira por 30 minutos, em velocidade confortável. Nossos principais resultados sugerem que a caminhada prolongada aumenta o risco de tropeço na subida de uma escada por idosos sedentários. Tal afirmação é fundamentada pela diminuição na elevação do segundo pé que transpõe os degraus e pela menor velocidade na marcha dos idosos sedentários comparados aos idosos ativos. Nossos resultados sugerem que efeitos agudos do exercício são mais substanciais em idosos sedentários e por isso estratégias para lidar com esses déficits agudos podem ser importantes quando idosos iniciam rotinas de exercício físico. Apesar do maior risco de tropeço em idosos sedentários, os padrões de marcha em escadas foram similares nos dois grupos de idosos. Investigações futuras devem procurar saber se alguma estratégia pré-exercício pode auxiliar na minimização destes déficits agudos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:19:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2225.pdf: 957831 bytes, checksum: 53f3c41bf1c0c7c436de7cebbc4b6d76 (MD5) Previous issue date: 2009-02-10 / Universidade Federal de Minas Gerais / Gait recovery is a one of the main goals of a rehabilitation program for hemiparetic individuals after stroke. Among the different approaches of gait training, the use of systems of partial body weight support (BWS) on treadmill has provided improvements in the pattern of movement of these individuals. However, the strategies adopted to walking on treadmill are different from the ones adopted to walking overground, and overground level is the more usual type of area, it is important to analyze the movement of these individuals while they use the SPPC on overground level, and investigate the effects of the gait training with BWS on ground level. Therefore, this dissertation is composed of two studies. The goal of the first study was to analyze the gait of chronic hemiparetics individuals with and without the system of BWS. For such, 13 chronic hemiparetics individuals were evaluated on three conditions: 1) walking freely with or without assistance; 2) walking with the use of harness of BWS system, however without relief of body weight; 3) walking with the use of harness of BWS system, with 30% body weight relief. Walking speed, cadence, stride length and speed, first and second double support, single support, and swing durations, range of motion (ROM) of ankle, knee, and hip joints, and foot, shank, thigh, and trunk segments of nonparetic and paretic limbs were analyzed on the three conditions. It was found that during the gait with 30% of BWS, participants reduced the speed of locomotion and stride length and speed. However, no effect was observed for temporal asymmetry. The ROM of hip, thigh, and trunk decreased on the 30% of BWS condition, and the trunk had become more upright. Although use of BWS system without relief of body weight has not changed the speed of locomotion, this condition has the same changes that the 30% of BWS conditions, however, more discreet. The changes found in the first study may be attributed to little time to adapt to the gait conditions on overground level with BWS and to the relief of body weight in the lower limbs. The second study aimed to analyse the effects of gait training with BWS on overground level in the gait of chronics hemiparetics. Thus, 12 chronics hemiparetics submitted to sessions of 45 minutes, three times a week, for six weeks participated in this study. The individuals were evaluated walking freely at self-selected comfortable speed before and after the training. The variables examined were walking speed, step length, stride length and speed, first and second double support, and single support durations, maximum and minimum angles, and ROM of foot, shank, thigh, and trunk segments of paretic and nonparetic limbs. After the training period, these individuals walked faster, with symmetry steps, and strides longer and faster. The asymmetry between paretic and nonparetic limbs remained for single support duration, and for ROM and, for maximum and minimum angles for all the segments. The minimum angles of foot and shank, maximum angle of thigh, and the ROM of all segments increased. This approach to training may be used as safe, specific, and promising alternative for gait recovery after stroke. Because this approach of BWS training on overground level is recent, further studies are needed to explore different percentages of weight relief and other stages of strokes, for example, in acute individuals hemiparetics. / A recuperação da marcha é um dos principais objetivos dentro de um programa de reabilitação para hemiparéticos decorrentes de acidente vascular encefálico (AVE). Dentre as diversas abordagens de treinamento de marcha, a que utiliza um sistema de suporte parcial de peso corporal (SPPC) associado à esteira tem proporcionado melhoras no padrão da marcha desses indivíduos. No entanto, as estratégias adotadas durante a marcha na esteira são diferentes das do piso fixo, e sendo piso fixo o tipo de superfície mais habitual de marcha, é importante analisar a marcha desses indivíduos enquanto utilizam o SPPC em piso fixo, e investigar os efeitos do treinamento da marcha com SPPC em piso fixo. Assim, esta dissertação é composta por dois estudos. O primeiro estudo teve como objetivo analisar a marcha de indivíduos hemiparéticos crônicos com e sem o uso do sistema de SPPC. Para tanto, 13 indivíduos hemiparéticos crônicos foram avaliados andando em três condições: 1) livremente com ou sem assistência; 2) com o uso do sistema de SPPC, porém sem alívio do peso corporal; e 3) com o uso do sistema de SPPC com 30% de alívio do peso corporal. Velocidade média de locomoção, cadência, comprimento e velocidade da passada, durações dos períodos de apoio duplo inicial e final, apoio simples e balanço, amplitudes de movimento (ADM) das articulações do tornozelo, joelho e quadril e dos segmentos pé, perna, coxa e tronco dos membros parético e não-parético foram analisados nas três condições. Foi verificado que durante a marcha com 30% de SPPC, os participantes reduziram a velocidade média de locomoção e o comprimento e a velocidade das passadas. No entanto, nenhum efeito foi observado na assimetria temporal. As ADMs do quadril, perna, coxa e tronco diminuíram na condição com 30% de SPPC, sendo que o tronco apresentou-se mais ereto. Apesar do uso do sistema de SPPC sem alívio do peso corporal não ter alterado a velocidade média de locomoção, essa condição proporcionou as mesmas alterações que a condição com 30% de SPPC, entretanto, de forma mais discreta. As alterações encontradas no primeiro estudo podem ser atribuídas ao pouco tempo para a adaptação às condições de marcha em piso fixo com SPPC e ao alívio de peso corporal nos membros inferiores. O segundo estudo teve como objetivo analisar os efeitos de um treinamento com SPPC em piso fixo na marcha de pacientes hemiparéticos crônicos. Dessa forma, 12 hemiparéticos crônicos submetidos a sessões de 45 minutos, três vezes por semana, durante seis semanas participaram do estudo. Os indivíduos foram avaliados andando livremente com velocidade auto-selecionada e confortável antes e após o treinamento proposto. As variáveis analisadas foram velocidade média de locomoção, comprimento do passo, comprimento e velocidade da passada, durações dos períodos de apoio duplo inicial e final, e apoio simples, ângulos máximos e mínimos e ADM dos segmentos pé, perna, coxa e tronco dos membros parético e não-parético. Após o período de treinamento, esses indivíduos passaram a andar mais rapidamente, com passos simétricos, e passadas mais longas e mais rápidas. A assimetria entre os membros parético e não-parético permaneceu para a duração do período de apoio simples e para as ADMs e ângulos máximos e mínimos em todos os segmentos. Os ângulos mínimos dos segmentos pé e perna e o ângulo máximo da coxa, bem como as ADMs de todos os segmentos aumentaram. Essa abordagem de treinamento pode ser adotada como uma alternativa segura, específica e promissora para a recuperação da marcha após AVE. Como essa abordagem de SPPC em piso fixo é recente, outros estudos são necessários para explorar diferentes porcentagens de alívio de peso e em outros estágios do AVE, como por exemplo, em indivíduos hemiparéticos agudos.

Dois modelos mecânicos, o pêndulo-invertido e o massa-mola, explicam como os mecanismos pendular e elástico minimizam o dispêndio energético advindo dos músculos durante caminhada e corrida humana. A presente tese testa dois efeitos que, para nosso conhecimento, todavia não possuem respostas conclusivas da literatura, nomeadamente o processo de envelhecimento na mecânica da corrida humana e o efeito da inclinação do terreno na velocidade ótima da caminhada. Para estudar o primeiro efeito, as forças de reação do solo provenientes de uma plataforma de força (4m x 0,50m), foram usadas para a posterior comparação de: i) trabalho mecânico, ii) parâmetros do sistema massa-mola e, iii) assimetrias contatodespregue entre jovens e idosos. Os idosos produzem menos força durante a fase de trabalho mecânico positivo com uma menor oscilação vertical total e oscilação durante a fase aérea. Conseqüentemente a capacidade de armazenar e re-utilizar energia elástica dos tendões é prejudicada contribuindo para o maior dispêndio energético neste grupo quando comparado com jovens.Para o modelo do custo eletromiográfico (EMG) da caminhada humana criou-se duas abordagens: experimental e teórica. Em ambas as abordagens, informações da atividade EMG de dezesseis músculos, sendo 8 posturais e 8 propulsores foram coletadas e analisadas a partir da integral EMG. A abordagem teórica parece ter uma melhor relação com as evidências experimentais sobre a energética da caminhada humana em inclinações. Os principais mecanismos envolvidos na nova hipótese são i) músculos posturais que não realizam trabalho muscular, exercem uma função importante na determinação do dispêndio energético total e ii) a presente hipótese leva em consideração a co-contração de músculos antagonistas no dispêndioenergético total. Mais experimentos são necessários para confirmar o modelo apresentado neste estudo. Além disso, através de estratégias de otimização e predição linear, um modelo teórico foi delineado a fim de determinar parâmetros mecânicos (comprimento de passada e velocidade de progressão) e energéticos da locomoção terrestre em situações onde as informações disponíveis são apenas a massa e uma curva força de reação vertical versus tempo. Os resultados advindos do modelamento correspondem aos parâmetros determinados experimentalmente. Laboratórios que detenham apenas uma plataforma de força, ou nas áreas onde as informações de entrada do atual modelo sejam as únicas informações (e.g. paleontologia, biomecânica forênsica, etc), a predição de variáveis primárias da locomoção podem ser preditas com razoável acurácia. / Two mechanical models, the inverted pendulum and spring-mass, explain how do the pendular and elastic mechanisms minimizing energy expenditure from muscles during human walking and running. Here, we test two effects that, to our knowledge, do not have yet conclusive responses from literature, specifically the ageing effects on mechanics of human running, and the effect of gradient on walking optimal speed. In order to check the former effect, the ground reaction forces came from a force platform (4m x 0.5m) were used for a later comparison: i) mechanical work, ii) spring-mass parameters and, iii) landing-takeoff asymmetries. The old subjects produce less force during positive work resulting in a smaller overall and aerial vertical oscillation of the centre of mass. Consequently, the potential for restore elastic energy from tendons is reduced contributing to greater energy expenditure than in young subjects. In relation to Electromyographical (EMG) Cost of human walking we created two approaches: experimental and theoretical. In both approaches, information from EMG activity of sixteen muscles, eight postural and eight propulsor were collected and analysed. The theoretical approach seems to fit better with the energy expenditure during gradient walking. The main mechanisms involved in this new hypothesis are i) postural muscles that do not perform muscular work, play an important role in the total energy expenditure and ii) the present hypothesis take the co-contraction into account of the antagonist muscles in the total energy expenditure. Further experiments are necessary to confirm this hypothesis. Besides, using optimization and linear prediction procedures, a theoretical model was designed to estimate mechanical parameters (stride length and velocity of progression) and energetic variables of terrestrial locomotion when available information consists only of mass and one vertical ground reaction force versus time.The results from this modelling are similar to experimentally obtained data. Laboratories with just one force platform, or in areas where the present model’s input information be the unique accessible data (e.g. palaeontology, forensic biomechanics, etc) the prime variables of locomotion may be estimated with reasonable accuracy.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao andresa.pdf: 564416 bytes, checksum: d9a7aed45c3456ab530b89ea17bacbba (MD5) Previous issue date: 2007-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The purpose of this study was to analyze the ground reaction force (GRF) of women s gait, both barefoot and wearing different shoes with different heels. The attendees were 32 female volunteers who had not had histories of lesions in the lower limbs up to six months prior to the collections, with alignment of the lower limbs considered as normal and with experience in wearing high heel shoes. The three components of the gait GRF were verified with speed of 4km/h±10%, in three conditions: barefoot, shoe1 (19,93mm heel height), and shoe2 (75,25mm heel height). The kinetic variables were collected in two force plates, AMTI (Massachusetts, EUA, 1991) (frequency of 540Hz); and for speed controlling, photocells and chronometers were used. Five complete gait cycles were collected for each condition and for each volunteer. The data were acquired in the System Peak Motus 32, processed with MATLAB® 5.0 and SAD®32 softwares. The statistical treatment was composed of exploratory descriptive statistics and analysis of variance one-way ANOVA with the post-hoc test Student-Newman-Keuls (p≤ 0,05). Some statistically significant differences were found in the majority of the variables for the three conditions. The results indicate that with increased heel height, modifications occurred in the vertical component of GRF in the variables FPF, MPL, SPF, Time FPF, Time MPL, Time SPF, IFy_Impact, IFy_Prop and, mainly in RAW (Rate Acceptance Weight) among 10-20% of FPF. A more accentuated spike for the barefoot condition was also noticed, and this behavior was made evident when wearing high heel shoes and softened with low heel shoes. In the anterior-posterior component of GRF, the maximum and minimum values observed suggest larger application of force for the impact (slow down action) and of acceleration during gait with high heel shoes. In the medial-lateral component of GRF, even though considered inconsistent and of difficult interpretation, distinctions among the conditions were observed, with the biggest value of lateral impulse and the smallest value of medial impulse for the high heel shoes in comparison with the other two conditions. / O presente trabalho objetivou analisar o comportamento da força de reação do solo da marcha de mulheres descalças, com calçado de salto baixo e calçado de salto alto. Participaram do estudo 32 voluntárias que não apresentavam histórico de lesões nos membros inferiores nos seis meses anteriores às coletas, com alinhamento dos membros inferiores considerado normal e com experiência na utilização de calçados com salto alto. Foram verificadas as três componentes da FRS da marcha com velocidade de 4km/h±10%, em três condições: Descalça, Calçado1 (19,93mm de altura de salto), e Calçado2 (75,25mm de altura de salto). As variáveis cinéticas foram coletadas a partir plataformas de força extensiométricas, triaxiais, AMTI (freqüência de amostragem 540Hz). Foram coletados 5 ciclos de marcha completos para cada condição, para cada voluntária. Os dados foram adquiridos e arquivados no Sistema Peak Motus 32, sendo processados no software MATLAB® 5.0. O tratamento estatístico foi composto de estatística descritiva exploratória e análise de variância ANOVA One way, além do teste post-hoc de Student-Newman-Keuls (α≤ 0,05). Os resultados indicaram que com um aumento no salto do calçado ocorrem modificações na componente vertical de força de reação do solo nas variáveis Primeiro Pico de Força (PPF), Suporte Médio de Força (SMF), Segundo Pico de Força (SPF), intervalos de tempo de SMF e SPF; Impulso de Frenagem, Impulso de propulsão e, principalmente na Taxa de Aceitação de Peso (TAP) na região entre 10% a 20% do PPF. Notou-se também um spike acentuado para a condição descalça, sendo bastante evidente quando utilizado calçado de salto alto e suavizado para o calçado de salto baixo. Na componente ânteroposterior da FRS, os valores máximos e mínimos observados sugerem maior aplicação de força para a ação de frenagem e de aceleração da marcha durante a utilização do calçado de salto alto. A componente médio-lateral da FRS observou-se maior valor de impulso lateral e o menor valor de impulso medial para o calçado de salto alto em comparação com as outras duas condições.

Made available in DSpace on 2016-12-06T17:07:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAMELA.pdf: 2668750 bytes, checksum: 96752be9e4cc22aee9368d301b2b09b4 (MD5) Previous issue date: 2008-09-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This is a descriptive search that has a general objective the evaluation of the clinic-functional and dynamic of the gait in elderly with knee osteoarthrosis. The specific objectives were to verify the clinic-functional characteristic of the knee in elderly with osteoarthrosis; verify the kinetics characteristics of the gait in elderly with knee osteoarthrosis; compare the kinetic characteristics of the vertical ground reaction forces with normal parameters and identify the morphologic characteristics of the ground reaction forces curve. Twelve elderly subjects with medical knee osteoarthrosis diagnosis were intentionally chosen. The clinic-functional and kinetics variables were measured through the Q angle of the knee, active and passive flexion and extension amplitude of the knee, habitual and maximal velocity of the gait and vertical ground reaction forces. The kinetics data were collected in habitual speed with frequency of sampling of 600Hz. The data were processed through SPSS 11.0 and SAD 32 programs. The statistic used was descriptive, with average, standard deviation and coefficient of variation. Analyzing the results, the observations were that the subjects showed high intensity of the pain (8,2 ± 1,5), obesity in 5/6 of the subjects, diminution of the active and passive amplitude of the flexion and extension of the knee, decreased velocity of the gait (2,7 ± 0,43 km/h), and postural varo and valgus deviation in . of the subjects. More than these, there were a significant increase in the median support force (87% ± 0,039 BW) and a diminution of the first peak of force (96% ± 0,03 BW), second peak of force (99% ± 0,02 BW) and in body weight acceptance tax (71° ± 3,4), suggesting that the subjects of this study do not have enough muscular and ligament forces to control the flexion (shock absorber) and stabilization of the knee during the stance phase of the gait. And the pain, must be doing by chronic repetitive movement occasioned by the articular dysfunction, altered alignments and obesity that accompanying these subjects. This paper demonstrates that the objective analysis of the gait in association with the clinic-functional parameters of the knee can be used to document the gait adaptations of the subjects with knee osteoarthrosis, and to plan best therapeutics interventions. / Esta e uma pesquisa descritiva que teve como objetivo geral avaliar as alterações clínico-funcionais e dinâmicas da marcha de idosos com osteoartrose de joelho. Os objetivos específicos foram verificar as características clínico-funcionais dos joelhos de idosos com osteoartrose de joelho; verificar as características cinéticas da marcha dos idosos com osteoartrose de joelhos; comparar as características cinéticas da componente vertical da força de reação do solo da marcha de indivíduos com osteoartrose de joelho, com valores normais de referência e analisar as características morfológicas da curva da força de reação do solo. Participaram da pesquisa 12 idosos com diagnóstico médico de osteoartrose de joelhos, escolhidos de forma não probabilística intencional. As variáveis de estudo foram medidas do angulo Q do joelho, amplitude articular ativa e passiva de extensão e flexão do joelho, velocidade habitual e máxima da marcha, e forças verticais de reação do solo. Os dados cinéticos foram coletados na velocidade habitual de cada sujeito com freqüência de amostragem de 600hz. O processamento dos dados foi no programa SPSS 11.0 e SAD 32. A estatística utilizada foi a descritiva, com média, desvio padrão e coeficiente de variação. Analisando os resultados pôde-se observar que os sujeitos apresentaram alta intensidade de dor (8,2 ± 1,5), obesidade em 5/6 dos sujeitos, diminuição da amplitude ativa e passiva de movimento articular de flexão e extensão do joelho, diminuição da velocidade habitual da marcha (2,7 ± 0,43), alteração postural em varo ou valgo em ¾ dos sujeitos. Além disso, houve um significativo aumento da média da força de suporte médio (87% ± 0,039 PC) e uma diminuição do primeiro pico de força (96% ± 0,03 PC), do segundo pico de força (99% ± 0,02 PC) e da taxa de aceitação do peso (71° ± 3,4), sugerindo que os indivíduos deste estudo apresentam disfunção articular dos joelhos e não apresentam força muscular e ligamentar suficiente para controlar a flexão (amortecimento) e estabilidade do joelho durante a fase de apoio. E ainda, que a dor pode estar sendo gerada pelas cargas crônicas de movimentos repetitivos ocasionadas pela disfunção articular, alteração postural e excesso de peso que acometem estes sujeitos. Este estudo demonstra que a análise objetiva da marcha associada aos parâmetros clínico-funcionais do joelho, pode ser usada para documentar as adaptações na marcha de idosos com osteoartrose de joelhos e para o planejamento de intervenções terapêuticas mais eficazes.

FINEP; CAPES; CNPQ; Fundação Araucária; ANEEL / O presente trabalho apresenta uma aplicação de sensores à fibra ótica baseados em redes de Bragg encapsulados em compósito de resina polimérica com reforço de fibra de vidro no formato de tubo. O objetivo do trabalho foi projetar, fabricar e caracterizar o dispositivo sensor aplicado ao ciclo da marcha e a mudança do centro de gravidade em amputado transtibial, através da análise de de deformação e resistência do tubo conector da prótese transtibial. Para essa investigação foi produzido um tubo com o material compósito descrito anteriormente através do método de Moldagem por Transferência de Resina (RTM), com quatro sensores óticos. A prótese em que o tubo original foi substituído é classificada como endoesquelético, possui encaixe à vácuo, tem o tubo conector de alumínio e pé com amortecimento de fibra de carbono. O voluntário para os testes foi um homem de 41 anos, 1,65 metros de altura, 72 quilogramas e canhoto. Sua amputação ocorreu devido a trauma (secção cirúrgica nível medial feita abaixo do joelho do membro inferior esquerdo). Ele é usuário de prótese transtibial há dois anos e oito meses A caracterização dos sensores óticos e análise da deformação mecânica e resistência do tubo deu-se pelo ciclo da marcha e a variação do centro de gravidade do corpo através dos seguintes testes: levantar-se, apoiar na perna sem a prótese, apoiar na perna com a prótese, locomoção para frente e locomoção para trás. Os resultados mostram além da caracterização do ciclo da marcha em um amputado transtibial, também um elevado grau de integração das FBGs no compósito e uma alta resistência mecânica do material. / This work presents an application of optical fiber sensors based on Bragg gratings integrated to a transtibial prosthesis tube manufactured with a polymeric composite systrem of epoxy resin reinforced with glass fiber. The main objective of this study is to characterize the sensors applied to the gait cycle and changes in the gravity center of a transtibial amputee, trough the analysis of deformation and strengh of the transtibial prosthesis tube. For this investigation it is produced a tube of the composite material described above using the molding method of resin transfer (RTM) with four optical sensors. The prosthesis in which the original tube is replaced is classified as endoskeletal, has vacuum fitting, aluminium conector tube and carbon fiber foot cushioning. The volunteer for the tests was a man of 41 years old, 1.65 meters tall, 72 kilograms and left-handed. His amputation occurred due to trauma (surgical section is in the medial level, and was made below the left lower limb knee). He has been a transtibial prosthesis user for two years and eight months. The characterization of the optical sensors and analysis of mechanical deformation and tube resistance occurred through the gait cycle and the variation of the center of gravity of the body by the following tests: stand up, support leg without the prosthesis, support in the leg with the prosthesis, walk forward and walk backward. Besides the characterization of optical sensors during the gait cycle and the variation of the gravity center in a transtibial amputated, the results also showed a high degree of integration of the sensors in the composite and a high mechanical strength of the material.